基于PSK卫星通信的水文信息终端设计

论文摘要

水文遥测技术是利用计算机技术和通信技术对水文要素进行自动采集、传输和处理的专门技术,为水情预报和防洪调度提供准确及时的水文信息。在水文遥测系统的建设过程中,由于投资、适用范围及管理渠道的不同,不可避免地形成各式各样的系统,其最大的差异体现在水文遥测数据传输信道的不同。论文在对现有的水文测报系统深入研究的基础上,讨论了现有的几种水文数据传输信道的优点和可能存在的不足,采用了基于PSK卫星通信的水文信息终端设计方案;设计了由单片机、串口扩展模块、数据接口模块、GPS模块、实时时钟模块、调制模块和混频锁相环模块组成的硬件系统;论文还完成了实现各个模块功能的相关软件设计。系统选取单片机AT89S52作为主控器件,用于接收上位数据采集系统的水文数据,然后通过调制芯片AD7008进行PSK调制,最后通过混频锁相环搬高到400MHz载频上发送。系统采用节电运行模式和实时时钟定时唤醒的设计解决了功耗问题,还采用GPS技术实现系统的精准校时,在时间上实现了与监测中心的同步。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题研究的目的与意义
• 1.2 水文自动测报技术发展现状
• 1.3 论文的主要研究任务
• 2 数字调制与卫星通信原理概述
• 2.1 数字调制原理
• 2.2 卫星通信概述
• 2.2.1 卫星通信系统的分类
• 2.2.2 卫星通信系统的特点
• 3 系统总体方案设计
• 3.1 系统功能
• 3.2 通讯方式的选择
• 3.2.1 几种远程有线通信方式
• 3.2.2 几种远程无线通信方式
• 3.2.3 小节
• 3.3 低功耗设计的实现
• 3.4 时间同步的实现
• 3.5 数据信号调制实现
• 3.5.1 PSK卫星通讯调制器方案
• 3.5.2 锁相环路设计
• 3.6 数据采集接口的实现
• 3.7 系统构成及工作原理
• 4 系统硬件设计
• 4.1 AT89S52单片机
• 4.2 数据采集接口设计
• 4.3 实时时钟电路设计
• 4.4 串口扩展设计
• 4.5 GPS接口设计
• 4.6 调制部分与锁相混频电路设计
• 5 系统软件设计
• 5.1 串口扩展子程序设计
• 5.2 GPS时间接收程序设计
• 5.3 实时时钟的软件设计
• 5.4 PSK调制软件部分设计
• 6 结论
• 6.1 论文的主要工作情况和主要结论
• 6.2 后续研究工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B